煤基合成液体燃料及化学品复习提纲

1、所谓煤炭液化，是将煤中的有机质转化为液态产物，其目的就是获得和利用液态的碳氢化合物替代石油及其制品，来生产发动机用液体燃料和化学品。

煤炭液化有两种完全不同的技术路线，一种是直接液化，另一种是间接液化。

2、煤炭的直接液化是指通过加氢使煤中复杂的有机高分子结构直接转化为较低分子的液体燃料，转化过程是在含煤粉、溶剂和催化剂的浆液系统中进行加氢、解聚，需要较高的压力和温度。

优点:热效率较高，液体产品收率高；缺点:煤浆加氢工艺过程的总体操作条件相对苛刻。

3、煤炭间接液化是首先将煤气化制合成气（CO＋H2),合成气经净化、调整H2/CO比，再经过催化合成为液体燃料。

优点：煤种适应性较宽，操作条件相对温和，煤灰等三废问题主要在气化过程中解决；缺点:总效率比直接液化低。

煤液化的实质就是在适当温度、氢压、溶剂和催化剂条件下，提高H/C比，使固体煤转化为液体的油。

4、在煤的初级液化阶段，煤有机质热解和供氢是两个十分重要的反应。

可认为发生下列四类化学反应：（1）煤的热解（2）对自由基“碎片”的供氢（3）脱氧、硫、氮杂原子反应（4）缩合反应。

5、供给自由基的氢源主要来自以下几个方面：（1）溶解于溶剂油中的氢在催化剂的作用下变为活性氢；（2）溶剂油可供给的或传递的氢；（3）煤本身可供应的氢；（4）化学反应生成的氢。

提高供氢能力的主要措施有：增加溶剂的供氢能力；提高液化系统氢气压力；使用高活性催化剂；在气相中保持一定的H2S浓度等。

6、煤有机结构中的氧存在形式主要有：含氧官能团，如－COOH、－OH、－CO和醌基等；醚键和杂环（如呋喃）。

煤有机结构中的硫以硫醚、硫醇和噻吩等形式存在，脱硫反应与上述脱氧反应相似。

由于硫的负电性弱，所以脱硫反应更容易进行。

煤中的氮大多存在于杂环中，少数为氨基，与脱硫和脱氧相比，脱氮要困难得多。

7、为提高煤液化过程的液化效率，可采取以下措施防止结焦：（1）提高系统的氢分压（2）提高供氢溶剂的浓度（3）反应温度不要太高（4）降低循环油中沥青烯含量（5）缩短反应时间。

煤制油、煤制烯烃项目汇报材料提纲一、煤制油项目1、煤制油简介：煤制油也称煤液化，是以煤炭为原料生产液体燃料和化工原料的煤化工技术的简称。

通常有两种技术路线，直接液化和间接液化。

2、直接液化：煤直接液化是煤在适当的温度和压力条件下，直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程，煤直接液化也称加氢液化。

煤直接液化技术国内外都进行了大量的技术研究，并建设了许多中试装置，但是目前世界上并没有正在商业运行中的工业化装置。

位于内蒙古鄂尔多斯的神华百万吨级直接液化煤制油示范装置2010年5月投产，预计将成为世界上第一个百万吨级的直接液化煤制油商业示范装置。

但去年实地考察了解到，该装置现在只能生产30万吨/年成品油，主要靠煤焦油加氢来生产，技术还是不成熟。

国外煤直接液化技术二战期间德国建设了大量煤直接液化和间接液化装置，煤制油成为其油品的主要来源之一。

第二次世界大战结束，美国、日本、法国、意大利及前苏联等国相继开展了煤直接液化技术研究。

目前不少国家已经完成了中间放大试验，为建立商业化示范厂奠定了基础。

典型的煤直接液化工艺主要包括德国IGOR工艺（装置规模200吨／天）、美国HTI工艺（装置规模600吨／天）及日本NEDOL工艺（装置规模150吨／天）。

国内煤直接液化技术我国从20世纪70年代开始开展煤炭直接液化技术研究。

20多年来，北京煤化学研究所对我国上百个煤种进行了直接液化试验研究，并开发出高活性煤直接液化催化剂，同时也进行了煤液化油品的提质加工研究。

1997-2000年，煤炭科学研究总院分别与美国、德国、日本等有关机构合作，完成了神华煤、云南先锋煤和黑龙江依兰煤直接液化示范工厂的初步可行性研究。

2004年1月，以煤直接液化中试为首要研究任务的“神华煤制油研究中心有限公司”正式成立，2004年9月，研究中心第一期工程，占地150亩的煤直接液化中试装置（PDU）正式建成。

2004-2006年：6吨/天的PDU装置进行了3次试验。

绪论(xùlùn)煤化学(huàxué)的概念：煤化学是研究煤的生成(shēnɡ chénɡ)、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。

煤的主要用途：燃烧、炼焦、气化、低温(dīwēn)干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。

煤炭的产量逐年(zhúnián)增加的原因：钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。

CCT（洁净煤技术）是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。

主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤污染物排放控制与废弃物处理第一章煤的生成煤的定义：煤是植物遗体经过生物化学作用，又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。

我国的主要聚煤期：新生代中生代古生代（晚古生代、早古生代）植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物（碳水化合物）2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物（包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质）成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型：根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。

主要是：腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。

煤炭的成煤过程：植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化煤化作用泥炭的有机组成主要包括：1、腐植酸 2、沥青质 3、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素 4、变化不多的壳质组，如角质膜和孢粉等变质作用因素：影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第二章煤的工业分析和元素分析煤的的组成及其复杂，是由无机组成和有机组成构成的混合物。

无机组成主要包括黏土矿、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水；有机组分主要是由C、H、O、N、S等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。

工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法，他是在规定的条件下，将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。

煤化⼯复习资料1.掌握煤化⼯的定义及三条产品链？定义：煤化⼯是以煤炭为原料经过化学加⼯，使其转化为⽓体、液体、固体燃料及化学品的过程三条产业链：煤焦化、煤直接液化、煤⽓化2.掌握传统煤化⼯和新型煤化⼯的的范畴？煤焦化及下游电⽯、⼄炔，煤⽓化中的合成氨等属于传统化⼯煤⽓化制醇醚燃料、甲醇制烯烃、煤液化则是现代新型煤化⼯3.掌握新型煤化⼯领域的三种突破性的技术？a.多喷嘴对置式⽔煤浆⽓化技术b.两段⼲煤粉加压⽓化技术c.循环流化床中试技术4.掌握发展新型煤化⼯的意义？a.资源禀赋状况决定我国能源战略以煤为基础b.替代⽯油维护能源安全c.清洁利⽤能源降低环境污染d.节约资源充分利⽤低成本劣质煤5.掌握空分装置的定义、类型和空⽓分离的过程？定义：是利⽤深度冷冻原理将空⽓液化，然后根据空⽓中各组分的沸点不同，在精馏塔内进⾏精馏，获得氧、氮、⼀种或⼏种稀有⽓体的装置类型：⾼压（7`20MPa）⼀般为⼩型制取⽓态产品和液态产品的装置、中压（1.5~2.5MPa）为⼩型制取⽓态产品的装置、低压（⼩于1MPa）多为中型和⼤型制取⽓态产品的装置空⽓分离过程：a.空⽓过滤和压缩 b.空⽓中⽔分和⼆氧化碳等杂质的清除 c.空⽓的冷却与液化 d.冷量的制取 e.精馏 f.危险杂质的排除6.掌握空⽓液化节流膨胀的定义和制冷原理？定义：连续流动的⾼压⽓体，在绝热和对外不做功的情况下，经过节流阀急剧膨胀到低压的过程制冷原理：因为⽓体分⼦之间具有吸引⼒，⽓体膨胀之后压⼒下降，体积膨胀，分⼦之间的距离增⼤，分⼦的位能增加，必须消耗分⼦的动能7.掌握煤⽓化的定义和煤⽓的种类？定义：是⼀个热化学过程，它是以煤或煤焦为原料，以氧⽓、⽔蒸⽓或氢⽓等为⽓化剂，在⾼温的条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性⽓体的过程。

煤⽓的种类：空⽓煤⽓、⽔煤⽓、混合煤⽓、半⽔煤⽓、焦炉煤⽓。

其中空⽓煤⽓质量最差、焦炉煤⽓最好；焦炉煤⽓为中热值、合成天然⽓为⾼热值；空⽓煤⽓、混合煤⽓为低热值8.掌握煤⽓化的⼯艺的种类及其特点？种类：固定床⽓化、流化床⽓化（以⽔蒸⽓为⽓化剂）、⽓流床⽓化（效率最⾼成熟的⼯艺，⼲法SCGP）、熔融床⽓化（最好的技术）9.掌握⽓流床⽓化的进料⽅式及典型的炉⼦？进料⽅式：⼲粉进料和⽔煤浆进料代表：a.固定床⽓化：鲁奇加压连续⽓化（Lurgi）、常压固定床间歇式⽓化（UGI）b.流化床⽓化：温克勒（Winkler）C.⽓流床⽓化：Shell炉、德⼠古（Texaco）10.掌握煤⼲馏的定义和煤热解的三个阶段及特征？定义：将煤置于隔绝空⽓的密闭炼焦炉中加热随着温度的升⾼，煤中的有机物逐渐分解，得到⽓态的焦炉⽓、液态的煤焦油和固态的焦炭的过程。

第三章1.什么是煤炭直接液化?定义:煤经化学加工转化成洁净的便于运输和使用的液体燃料、化学品或化工原料的一种先进的洁净煤技术.煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。

2.煤炭直接液化的途径是什么？如何实施？途径：煤先经加氢裂解等过程转化为液化油,再提质加工得到成品油.具体实施：先热解反应产生自由基碎片再由自由基碎片加氢得到的油再经脱杂（S，N，O等杂原子），缩合反应得到成品油。

3.煤炭直接液化反应有哪些？主要反应是什么?煤的热解反应自由基碎片的加氢反应脱杂原子反应缩合反应4.什么是自由基碎片?在直接液化过程中，煤的大分子结构首先受热分解,而使煤分解成以结构单元缩合芳烃为单个分子的独立的自由基碎片5.自由基碎片加氢反应中氢的来源是什么？哪些是主要来源？供给自由基的氢源主要有：（1）外界供给的氢在催化剂作用下变为活性氢；(2）溶剂可供给的或传递的氢；（3)煤本身可供应的氢(煤分子内部重排、部分结构裂解或缩聚形成的氢）;(4)化学反应生成的氢,如CO和H2O反应生成的氢等.6.煤直接液化研究中油，沥青烯，前沥青烯，残渣是如何定义的？（1）油：可溶于正己烷的物质(2）沥青烯：不溶于正己烷而溶于苯（3）前沥青烯：不溶于苯而溶于四氢呋喃或吡啶（4)残渣：不溶于四氢呋喃或吡啶的物质7.描述煤炭直接液化反应的历程？首先，煤在溶剂中膨胀形成胶体系统,有机质进行局部溶解，发生煤的解体破坏，350~400℃左右发生分解、加氢、解聚、聚合以及脱杂原子等一系列反应，生成沥青质含量很多的高分子物质。

当温度达到450~480℃时，溶剂中氢的饱合程度增加，使氢重新分配程度也相应增加，从而使煤加氢液化过程逐步加深，使高分子物质（沥青质）转变为低分子产物-油和气。

这个过程中也是存在分解、加氢、解聚、聚合以及脱杂原子等一系列反应1）先裂解后加氢。

2）反应以顺序进行为主。

虽然在反应初期有少量气体和轻质油生成，不过数量不多。

普通高中学业水平测试(化学复习提纲)
一、化学基础知识回顾
- 元素、化合物和混合物的概念及特点
- 原子结构和元素周期表
- 化学键的种类和特点
二、化学反应与能量变化
- 化学反应的基本概念和特征
- 反应物、生成物和化学方程式
- 反应速率和化学平衡
- 能量变化与化学反应的关系
三、化学式与化学计算
- 化学式的表示和命名规则
- 化学计算中的基本概念和方法
- 摩尔质量和摩尔计算
- 溶液浓度的计算
四、化学元素及其化合物
- 常见元素的特性和应用
- 酸、碱和盐的性质及应用
- 金属与非金属元素的特点和反应
- 有机化合物的基本概念和分类
五、化学实验与实验技能
- 常见实验室仪器的使用和操作技巧
- 常见化学实验的步骤和安全注意事项
- 数据处理和实验结果的分析
六、环境保护与可持续发展
- 环境污染的种类和影响
- 节约能源和资源的重要性
- 可持续发展的概念和措施
- 化学在环境保护中的应用
以上是普通高中学业水平测试化学复习的提纲，希望能够帮助你复习化学知识。

记住要理解概念，掌握基本原理，并多做相关练习和实验，加深对化学的理解和应用能力。

祝你成功！。

煤制油煤化工知识煤制油煤化工知识现代新型煤制油化工技术是以煤炭为基本原料，经过气化、合成、液化、热解等煤炭利用的技术途径，生产洁净能源和大宗化工产品，如合成气、天然气、柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、聚乙烯、聚丙烯、甲醇、二甲醚等。

改变传统的煤炭燃烧、电石、炼焦等以高污染、低效率为特点的传统利用方式。

1、煤炭液化技术之——煤炭直接液化（煤加氢液化, Direct Coal Liquefaction）煤直接液化，将煤在氢气和催化剂作用下通过液化生成粗油，再经加氢精制转变为汽油、柴油等石油燃料制品的过程，因液化过程主要采用加氢手段，故又称煤加氢液化法。

煤直接液化典型的工艺过程主要包括煤的破碎与干燥、煤浆制备、催化剂制备、氢制取、加氢液化、固液分离、液体产品分馏和精制，液化大规模制备氢气通常采用煤气化或者天然气转化。

煤加氢液化的过程基本分为三大步骤。

（1）当温度升至300℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，产生大量以结构单元为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围；（2）在具有供氢能力的溶剂环境和较高氢气压力的条件下、自由基加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油分子。

能与自由基结合的氢并非是分子氢（H2），而应是氢自由基，即氢原子，或者是活化氢分子，氢原子或活化氢分子的来源有：①煤分子中碳氢键断裂产生的氢自由基；②供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基；③氢气中的氢分子被催化剂活化；④化学反应放出的氢。

当外界提供的活性氢不足时，自由基碎片可发生缩聚反应和高温下的脱氢反应，最后生成固体半焦或焦炭；（3）沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子。

一般来讲，煤炭直接液化的用煤要求如下：(1)煤中的灰分要低，一般小于5%，因此原煤要进行洗选,生产出精煤进行液化；(2)煤的可磨性要好；(3)煤中的氢含量越高越好，氧的含量越低越好；(4)煤中的硫分和氮等杂原子含量越低越好，以降低油品加工提质的费用；煤直接液化技术早在19世纪即已开始研究。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第12期·4096·化 工 进 展煤直接转化制高品质液体燃料和化学品胡浩权（大连理工大学化工学院，煤化工研究设计所，精细化工国家重点实验室，辽宁 大连116024）摘要：介绍了国家重点研发计划项目“低变质煤直接转化制高品质液体燃料和化学品的基础研究”的背景、研究现状以及研究任务与目标。

研究工作可望在深入认识低变质煤中矿物特性和弱键合结构以及分子水平反应规律、直接转化过程反应途径、产物调控机制及定向催化转化原理；构建高品质和高产率油气的煤热解新反应器、煤加氢液化富产芳烃新工艺、高性能喷气燃料及化学品制备的高效催化剂以及新技术等方面取得突破，从而完善低变质煤直接转化制取高品质液体燃料及化学品的工艺技术体系。

Coal direct conversion to high quality liquid fuels and chemicalsHU Haoquan（State Key Laboratory of Fine Chemicals ，Institute of Coal Chemical Engineering ，School of Chemical Engineering ，Dalian University of Technology ，Dalian 116024，Liaoning ，China ）Abstract : The background ，research status ，research tasks and goals of the National Key Research and Development Project “Basic research on low rank coal direct conversion to high quality liquid fuels and chemicals ”were introduced in this paper. The researches were expected to make a great progress in further understanding the mineral characteristics and weak bonding structure of low rank coal and mechanism of free radical reactions ；clarifying the direct conversion process approach ，product controlling mechanism and directional catalytic conversion principles ；constructing new coal pyrolysis reactor for high quality and high yield of oil and gas ，new coal hydrogenation liquefaction technology for rich aromatics production ，and new technology of coal liquid product to high performance jet fuel and chemicals ，etc.，thus to improve the technology system for low rank coal directly into high quality liquid fuels and chemicals.煤直接转化是重要的煤炭清洁高效利用技术，其中中低温热解和加氢液化是低变质煤直接转化的重要技术途径。

煤基液体燃料的研究与制备一、煤基液体燃料的概述煤基液体燃料是利用煤炭等固体能源制备的液体燃料，其主要成分为油品，包括液态烷、液态芳烃、液态酚等。

它是煤炭等固体能源的替代产物，可以有效地缓解煤炭等固体能源的紧张状况，促进能源结构的升级转型。

二、煤基液体燃料的制备技术（一）热解法制备煤基液体燃料热解法是将煤炭在高温下进行反应，生成气态产品（主要为一氧化碳、氢气等）、液态产品（沥青、焦油等）和固态产品（焦炭等）。

热解法制备煤基液体燃料主要分为两种方法：一是将煤炭在蒸汽中进行热解，生成液态烃；另一种是将煤炭在加热条件下，通过离解和裂解反应生成芳烃和酚。

（二）氢化法制备煤基液体燃料氢化法是将煤炭经过预处理后，在一定压力和温度下加氢反应生成煤基液体燃料。

其中，反应器中的氢气、反应温度和催化剂种类和用量都是影响氢化反应的关键因素。

（三）溶剂抽提法制备煤基液体燃料溶剂抽提法是将煤炭与特定的溶剂混合，在一定的条件下进行反应，使溶剂与煤炭中的油脂等物质分离出来。

通过一系列的处理、分离等过程，制得煤基液体燃料。

三、煤基液体燃料的性能及应用（一）在燃料方面煤基液体燃料具有高热值、低污染、易于储存等优点。

相比于原油燃料，它具有更低的硫含量、粘度、密度和达到或超越燃料标准规定的燃烧性能。

尤其是在汽车、船舶等交通运输领域，煤基液体燃料的应用将有利于减少依赖进口原油，减少环境污染。

但同时煤基液体燃料也存在成本高、生产工艺较为复杂等问题。

（二）在化工方面煤基液体燃料是一种化工原料，可用于制备多种化学品。

比如苯、甲苯、乙苯等芳香烃，以及酚、羟基苯酚等，这些化学品都是市面上广泛应用的基础材料。

四、结语煤基液体燃料是一种新型的液体燃料，它具有广阔的应用前景。

在未来的发展中，需要进一步研究利用新技术，提升煤基液体燃料的生产效率和使用性能，同时，也需要考虑如何解决成本问题和环境问题，为煤基液体燃料发展开创更为美好的未来。